6 예측 분석 사례 연구

발전 회사는 가용성, 신뢰성, 효율성 및 규정 준수 측면에서 장비 성능을 개선하기 위해 잘 개발된 계획을 구현했습니다. 그러나 대부분의 기업은 성과 정체기에 도달하여 기업 목표, 목표 및 전략을 달성하는 능력을 약화시킵니다.

장비 노후화로 인해 문제가 악화됩니다. "적절한 규모" 이니셔티브; 숙련된 블루칼라 근로자의 퇴직; 젊고 경험이 부족한 직원; 및 제한적인 OEM 서비스 계약.

그 결과 기업의 성과를 저해하는 장비 성능 격차가 발생합니다. 실제로 장비가 예상대로 작동하지 않으면 기업 전체에 충격파가 발생하여 정상적인 운영, 유지 관리 절차 및 재무 성과를 방해합니다.

장비 성능 격차를 좁히려는 발전 회사를 위해 SmartSignal의 EPI*Center 소프트웨어 솔루션을 사용하면 운영자는 현재 안정기를 넘어 장비 신뢰성, 가용성, 효율성 및 규정 준수를 높일 수 있습니다.

진동 모니터링과 같은 기존 상태 모니터링 도구와 달리 EPI*Center는 모든 중요한 시스템 및 작동 상태에서 비정상적인 성능에 대해 조기에 실행 가능한 경고를 제공합니다.

우수 공장을 위한 도전

예측 분석의 가치를 이해하는 데 도움이 되도록 다음은 고객이 검증한 EPI*Center 사례 기록의 샘플입니다. 이 모든 발전 회사는 다음과 같다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

• 엄격한 예방 유지 관리 프로그램을 시행했습니다.

• "최첨단" 상태 모니터링 프로그램 적용. 진동 모니터링, 열화상 등

• 전체 차량의 우선 순위 장비에 대한 업계 표준과 일치하는 "트렌드" 프로그램을 활용합니다.

이러한 프로그램과 잘 훈련된 직원에도 불구하고 이러한 작업은 장비 문제가 예측할 수 없는 기반으로 계속 발생한다는 것을 발견했습니다. 결과적으로 이러한 유틸리티는 EPI*Center의 Predictive Analytics를 추가하여 새로운 결함에 대한 실행 가능한 조기 경고를 수신하기로 결정했습니다.

예측 분석 실행

이어지는 각각의 사례 기록은 SmartSignal 고객이 조기 경보를 입증 가능한 가치로 전환한 상황을 설명합니다. 각각의 경우 새로운 문제는 전통적인 상태 모니터링이나 추세 프로그램으로 식별되지 않았습니다. 샘플링은 다음과 같은 역할을 합니다.

• EPI*Center가 예측 분석을 제공하는 광범위한 핵심 장비를 강조합니다.

• EPI*Center WatchList 사건에 의해 유발된 일반적인 작업에 대한 통찰력을 제공합니다.

• 결과 값을 자세히 설명합니다.

마지막으로 다음 사례 기록은 일련의 화석 연료 플랜트 장비 및 문제를 특징으로 하기 위해 의도적으로 선택되었습니다. 모든 경우에 SmartSignal Corporation 고객은 이러한 실제 사건을 브랜드 없이 공개하도록 승인했습니다.

사례 연구 #1 — 에어 히터 지지 베어링 문제

문제:12월 22일에 높은 공기 히터 지원 베어링 온도로 인해 WatchList에 사건이 게시되기 시작했습니다. 이는 비정상적인 성능을 나타내는 장비 및 시스템의 예외 기반 목록입니다.

보다 구체적으로 말하면, 화석 연료 공장의 2차 공기 히터 지지대 베어링 온도는 EPI*Center 예측 분석을 기반으로 하는 주변 온도에 대해 정상으로 간주되는 온도보다 화씨 40도 증가했습니다. 이 증가는 DCS, 상태 모니터링 프로그램 등과 같은 다른 플랜트 시스템에서는 비정상적인 것으로 보이지 않았습니다.

솔루션:작업자는 이 베어링에 3.5갤런의 오일을 추가했고(25~30갤런 용량) 온도가 다시 내려갔고 그 이후로 정상적으로 작동하고 있습니다.

이점:EPI*Center의 비정상적인 온도 조기 경고로 인해 오일이 추가되어 베어링 손상을 방지할 수 있습니다. 이 베어링은 오일 최대/최소 범위가 매우 좁고 과거에 공장에서 골칫거리였습니다. 이전에는 7월에 에어 히터 지지 베어링이 고장났습니다.

당시 문제를 해결하는 데 9일이 걸렸고 138,804MWH의 전력 손실이 발생했습니다. 유사한 지지 베어링 고장으로 인해 MWH당 $10~$30의 현재 발전 손실 비용을 기준으로 회사가 손실 발전에만 $150만~400만 달러의 비용을 들일 것입니다.

사례 연구 #2 – 여자기의 단락된 회전에 대한 조기 경고

문제:2개 장치, 1,500메가와트 이상의 용량을 갖춘 발전소가 높은 여자 전류에 대한 사고를 WatchList에 게시하기 시작했습니다. 편차는 처음에 5암페어 더 높았고 EPI*Center 추정 표준(예:예측 분석)에 비해 15암페어 더 높게 증가했습니다.

솔루션:이 정보를 기반으로 엔지니어링 직원은 여자기 전류 증가가 회전자의 짧은 회전에 기인한다고 믿었습니다. 사실, 발전소는 터빈의 많은 부분을 교체하고 발전기를 되감기 위해 80일 이상 계획된 정전으로부터 약 2주 후에 진단을 확인할 수 있는 이상적인 기회를 제공했습니다.

정전 중에 여자기를 점검한 결과 여자기에서 물리적 손상이 발견되었고 회전 단락도 발견되었습니다. 발전소는 정전 중에 여자기를 되감기 시작했습니다.

이점:여자기의 회전 단락에 대한 EPI*Center의 조기 경고는 여자기의 정전 검사 중에 발견된 물리적 손상에 의해 검증되었습니다.

사례 연구 #3 – 터빈 발전기의 베어링 문제 발생 조기 감지로 정전 가능성 방지

문제:고객은 2,000MW 이상의 용량을 가진 다중 장치 발전소를 운영합니다. SmartSignal의 EPI*Center 저압 터빈 모델(솔루션 세트에 있는 여러 모델 중 하나)에 의해 가스 연소, 420MW General Electric 증기 터빈 중 하나의 터빈 베어링에서 비정상적으로 높은 베어링 온도가 감지되었습니다.

이 모델은 14도 상승이 정상 온도 임계값 내에 있음에도 불구하고 이를 비정상 동작으로 표시했습니다. 같은 날 PM&D 센터는 공장에 이상 사실을 알렸고 센터는 계속해서 상황을 모니터링했다.

6일 후, EPI*Center는 베어링의 진동에서 약간의 중요한 또 다른 단계 변화를 감지했습니다. 구체적으로, 실제 센서 신호 값은 36개의 데이터 샘플 중 24개에서 SmartSignal의 "추정 값"보다 1Mil 더 큽니다. 이러한 열화에 대한 확증적인 증거로 PM&D 센터 전문가는 베어링에 대한 보다 철저한 평가를 권장했습니다.

솔루션:우연하게도 이 장치는 약 한 달 후에 시작되는 기본 유지 관리를 위해 2주간 계획된 정전이 예정되어 있었습니다. PM&D 센터의 데이터로 인해 플랜트는 계획된 정전 기간 동안 베어링에 대한 심층 검사를 수행했습니다.

예정에 없었기 때문에 EPI*Center의 예측 분석이 없었다면 베어링 검사는 정상적인 플랜트 유지 관리의 일부가 아니었을 것입니다. 점검 결과 샤프트의 흠집과 함께 베어링이 손상되었습니다. 베어링의 Babbit 재료를 교체하고 문제를 수정하기 위해 저널을 매끄럽게 처리했습니다.

이점:SmartSignal의 EPI*Center의 비정상적인 장비 동작에 대한 조기 경고가 없었다면 베어링이 계속 악화되었을 것입니다. 아마도 이것은 수요가 증가하기 시작하여 여름 시즌으로 이어지는 4월 말이나 5월 초에 서비스 중단 또는 강제 정전으로 이어졌을 것입니다. 또한 조기 감지는 회사의 PPRR(Peak Power Reliability Rating)에 영향을 미치는 것을 방지했습니다.

일반적인 업계 절감액은 정전 기간에 따라 최소 $503,800 ~ $655,000입니다. 수요 피크 기간에 강제 정전이 발생했다면 교체 전력 비용이 급격히 증가했을 것입니다.

사례 연구 #4 – 보일러 급수 펌프의 내부 베어링 손상에 대한 조기 경고

문제:고객은 용량이 800MW 이상인 화석 연료 플랜트를 보유하고 있습니다. 조기 경고에는 보일러 공급 펌프의 모터 베어링 온도가 상승한다는 내용이 게시되었습니다. 이 경고는 온도 판독값이 기존 모니터링 장치를 기준으로 허용할 수 없는 수준에 도달하기 7일 전에 발생했습니다.

솔루션:계획된 정전은 베어링을 교체할 수 있도록 플랜트에 가장 적합한 시간에 즉시 예약되었습니다. 이 조치는 펌프에 치명적인 사건이 발생했을 때 발생했을 계획되지 않은 강제 정전을 방지했습니다.

이점:고객은 발전 수익 측면에서 비용이 가장 적게 드는 시기에 베어링 교체를 위해 계획된 정전 일정을 잡을 수 있었습니다. 또한 유지 보수 팀의 준비로 인해 잠재적인 기계 트립에 비해 계획된 정전이 훨씬 더 짧은 시간에 수행되었습니다.

사례 내역 #5 – ID Fan D의 느슨한 결합 조기 감지

문제:1월 31일에 높은 암페어 사고가 WatchList에 게시되기 시작했습니다. ID 팬 D는 높은 모터 전류를 나타내는 사고를 WatchList에 게시했습니다.

솔루션:예측 분석을 기반으로 공장 직원은 팬 부하에 대한 추가 분석을 시작했습니다. 이전 작업이 이 팬에 대해 수행되었기 때문에 팬 로딩은 더 이상 블레이드 피치와 일치하지 않는 것으로 나타났습니다. 인원은 이것이 Beck Drive, 제어 연결 장치, 서보 및/또는 블레이드의 문제 때문일 수 있다고 의심했습니다.

이점:팬의 비정상적인 전류에 대한 EPI*Center의 조기 경고를 기반으로 플랜트는 이 팬의 서비스를 중단하고 계획된 중단 전에 문제를 조사할 수 있다고 결정했습니다. 샤프트의 팬 쪽에 있는 샤프트 연결 고정 나사는 느슨한 것으로 확인되었으며 정전 전에 조였습니다. 팬을 분실했다면 부하 감소가 발생했을 것입니다.

사례 연구 #6 – 순환식 워터 펌프의 베어링 냉각 문제에 대한 조기 경고

문제:700MW 이상의 용량을 가진 단일 장치 발전 플랜트는 2월 초에 SmartSignal WatchList에 사건을 게시하기 시작한 베어링 온도를 가지고 있었습니다. 편차는 EPI*Center 추정 규범에 비해 화씨 20~80도 더 높았습니다. 온도가 정상 작동 범위를 초과하지 않았으며 아직 DCS 시스템에서 경보를 시작하지 않았습니다.

솔루션:EPI*Center의 비정상적 온도 조기 경고는 물이 대체 펌프로 편중되어 베어링에 냉각수가 부족하다는 조사를 시작했습니다. 새로운 순환 워터 펌프 모터가 추가되었고 냉각 라인이 새 펌프의 베어링 냉각을 위해 수정되었습니다.

문제의 순환수 펌프로 냉각수 흐름에 제약이 있음을 알 수 있었습니다. 이 문제는 베어링 온도가 약 20°F로 떨어지는 임시 냉각 라인으로 신속하게 해결되었습니다. 몇 달 후 계획된 정전 중에 새로운 냉각수 라인이 설치되었습니다.

이점:EPI*Center의 비정상적 온도 조기 경보는 순환식 워터 펌프의 온도 상승 원인에 대한 조사를 시작했습니다.

펌프 베어링에 대한 제한된 냉각에 대한 조사 및 발견이 없었다면 베어링과 샤프트가 손상되었을 수 있습니다. 베어링 및 샤프트 수리를 위해 동절기 작동 중에 이 펌프를 제거하면 응축기를 통한 불충분한 흐름으로 인해 배압이 증가하고 부하가 감소했을 것입니다.

EPI*Center는 기존 장비 데이터를 사용하여 소유자와 운영자에게 예측 분석을 제공하는 소프트웨어 솔루션입니다. EPI*Center는 모든 관련 센서 데이터(프로세스, 상태 모니터링 및 전기 센서 데이터)를 자동으로 분석하여 새로운 신뢰성, 효율성, 처리량 및 규정 준수(환경 및 안전) 문제에 대해 조기에 실행 가능한 경고를 제공합니다. 또한 EPI*Center:

1. 다른 시스템이 감지하지 못하는 장비 이상을 조기에 경고합니다.

2. 모든 장비와 운영 체제 전반에 걸쳐 이 조기 경고를 전달합니다.

3. 신속하게 구성, 배포 및 가치를 제공합니다.